[发明专利]一种应用于金属3D打印机的气密性粉末筛分系统与方法

说明书

本发明公开了一种应用于金属3D打印机的气密性粉末筛分系统与方法；包括自上而下依次设置的进料机构、振动筛粉机构、粉末收集机构以及控制模块；进料机构用于将金属粉末输送给振动筛粉机构；振动筛粉机构用于对金属粉末进行振动筛选；粉末收集机构用于对振动筛选的金属粉末进行收集储存；进料机构、振动筛粉机构以及粉末收集机构之间的连接为气密封连接，使金属粉末的进料、振动筛粉和收集储存过程均在与大气隔绝的密封路径下进行；本气密性粉末筛分系统与方法大大增加了金属粉末筛分时的稳定性，大大提升了筛粉的速度，有效防止粉末受污染，同时延长了筛网等部件的使用寿命。

技术领域

本发明涉及金属粉末筛选装置，尤其涉及一种应用于金属3D打印机的气密性粉末筛分系统与方法。

背景技术

金属3D打印技术具有个性化设计、成型快速、制造周期短的优点，非常适合于小批量、个性化、具有复杂表面及内部结构金属零件的制造。在3D打印金属粉末的过程中，高能量密度的激光直接作用在金属粉末上，并且激光快速扫描运动，使金属粉末快速熔化再快速冷凝，所以金属的3D打印常伴随飞溅、球化等现象，金属粉末中夹杂这飞溅颗粒污染物，粉末的直径大小直接影响到打印零件的精度以及强度，重复利用的金属粉末中的飞溅颗粒污染物使得打印零件的质量下降，因此筛分系统是保证打印质量的重要预处理环节。

由于金属粉末具有容易被污染的特点，而传统的结构缺少整体机构的气体密封性，故容易造成筛分物料的污染，影响产品质量；传统结构中缺少对金属粉末的保护机构，这将使得金属粉末在被筛分的过程中产生静电抑或是被氧化等的危害，大大减低产品质量。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种应用于金属3D打印机的气密性粉末筛分系统与方法。本发明能大幅度提高金属粉末筛分时的稳定性，大大提升筛粉的速度，有效防止粉末受污染，实现了对金属粉末的多重保护，同时延长振动电机，筛网等部件的使用寿命，从而达到节省能源，提高经济效益的目的。

本发明通过下述技术方案实现：

一种应用于金属3D打印机的气密性粉末筛分系统，包括自上而下依次设置的进料机构、振动筛粉机构、粉末收集机构以及控制模块；进料机构用于将金属粉末输送给振动筛粉机构；振动筛粉机构用于对金属粉末进行振动筛选；粉末收集机构用于对振动筛选的金属粉末进行收集储存；

所述进料机构、振动筛粉机构以及粉末收集机构之间的连接为气密封连接，使金属粉末的进料、振动筛粉和收集储存过程均在与大气隔绝的密封路径下进行；

所述振动筛粉机构包括：截面呈漏斗形密封壳体4，漏斗形密封壳体4的外侧安装有为其提供振动源的振动电机22，漏斗形密封壳体4上端有一密封端盖10；进料机构密封衔接在该密封端盖10上；所述漏斗形密封壳体4的外缘通过弹簧5间接支撑在粉末收集机构上；

所述进料机构跟随振动筛粉机构同步振动，金属粉末在振动及密封路径下完成筛选与存储。

所述漏斗形密封壳体4上还包括一个振动强度传感器20；

所述漏斗形密封壳体4的入口内自上而下设置有振筛7和筛网19；所述筛网19通过在其周围分布支撑块6安放在漏斗形密封壳体4的内缘上；

在漏斗形密封壳体4内还设置有：用于检测气密封环境下的氧浓度和真空度以及压强指标的氧浓度检测仪21、用于对来自进料机构的金属粉末吹出离子风的离子风刀24。

所述进料机构包括：

用于储存金属粉末的进料漏斗15；

用于密封进料漏斗15的漏斗密封盖14；

用于漏粉的进料阀13；

用于控制进料阀13开度的进料电机11；进料电机11通过同步带12与进料阀13相连，通过控制进料阀13的开度实现供粉量控制；